Что такое печатная плата??
Печатная плата — это плата, которая обеспечивает электрическое соединение различных компонентов с помощью проводов и проводников, а также обеспечивает механическую поддержку для поверхностно монтируемых и встраиваемых компонентов.
Он содержит тонкие медные дорожки или следы, искусно вытравленные в материале подложки, обеспечивающем изоляцию, например, стекловолокно или композитную эпоксидную смолу. Медные дорожки образуют проводку между компоненты на печатной плате. В процессе производства печатных плат используются фотолитография для точной печати схемы на плате. После изготовления печатной платы электронные компоненты могут быть припаяны к медным площадкам для формирования полной схемы. Печатная плата обеспечивает соединения между этими установленными компонентами и интегрирует их в функциональную электронную систему.
Хотя платы PCB можно найти практически во всех электронных устройствах сегодня, этот термин конкретно относится к пустой плате без каких-либо компонентов, установленных на ней. Когда компоненты припаиваются к печатной плате, полученный продукт более точно описывается как печатная плата (PCA) или Монтаж печатной платы (PCBA).
Типы печатных плат
Односторонняя печатная плата
Это печатная плата, изготовленная из однослойной подложки, на которой все схемы и компоненты смонтированы только на одной стороне. Односторонние печатные платы отличаются простотой конструкции и процесса изготовления, высокой эффективностью производства, низкой стоимостью и широким спектром применения.
Двусторонняя печатная плата
Верный своему названию, двусторонняя печатная плата Плата относится к плате, на которой с обеих сторон подложки установлены электронные компоненты. И существует два метода сборки компонентов: SMT (технология поверхностного монтажа) и THT (технология сквозного монтажа). Обычно применяется для приложений, требующих более сложных схем, таких как светодиодное освещение, торговые автоматы, промышленные элементы управления и т. д.
Многослойная печатная плата
Многослойная печатная платаs состоят из трех или более слоев печатных плат, в зависимости от области применения и потребностей. Этот тип печатных плат дает проектировщикам гораздо больше гибкости для сложных макетов, поэтому вы найдете их в таких электрических центрах, как медицинские приборы, системы хранения данных, технологии GPS и других передовых приложениях. Наличие нескольких проводящих слоев означает, что компоненты и дорожки могут пересекаться без замыкания, что позволяет создавать гораздо более плотные конструкции. Поэтому, когда вам нужна высокопроизводительная плата для удовлетворения серьезных электрических требований, многослойные — это то, что вам нужно.
Жесткая печатная плата
Жесткие печатные платы являются обычным явлением тип печатной платы, которые сделаны из прочного материала подложки. Их гибкость и изгиб значительно снижены, поэтому электронные компоненты, используемые для жестких печатных плат, имеют более длительный срок службы. Кроме того, этот вид печатной платы производит низкий электронный шум, поэтому использование жесткой печатной платы помогает в определенной степени снизить негативное воздействие на окружающую среду. Жесткая печатная плата в основном используется в таких приложениях, как спутники, автомобили и аэрокосмическая промышленность и т. д.
Гибкая печатная плата
В отличие от жестких печатных плат, гибкие печатные платы изготавливаются из материалов, которые легко гнутся, но они, как правило, более дороги в производстве. Гибкие печатные платы имеют много преимуществ, наиболее заметным из которых является их гибкость. Их можно сгибать по краям или углам, в то время как, благодаря их гибкости, одна гибкая печатная плата может покрывать области, которые могут потребовать несколько жестких печатных плат. Кроме того, гибкие печатные платы требуют меньше места для сборки и подходят для приложений, где важны вес и пространство.
Жесткая гибкая печатная плата
Жестко-гибкие схемы объединяют преимущества жестких и гибких печатных плат и реализуются путем соединения нескольких слоев гибких печатных плат с жесткими слоями печатной платы. По сравнению с жесткими или гибкими платами, жестко-гибкие платы имеют меньше электронных компонентов и не требуют разъемов, заголовков и контактных обжимов, что приводит к меньшему общему размеру печатной платы и весу корпуса. Вы часто найдете гибкие жесткие печатные платы в таких вещах, как мобильные телефоны, цифровые камеры и кардиостимуляторы.
Печатная плата с алюминиевой подложкой
Печатная плата с алюминиевой подложкой относится к печатным платам, которые используют алюминиевые или медные подложки, в то время как большинство печатных плат, как правило, изготавливаются из стекловолокна. Они имеют несколько преимуществ: во-первых, они имеют лучшую тепловую эффективность, что делает их идеальным выбором для некоторых проектов с более сложными схемами, поскольку они могут легко рассеивать тепло от схемы со временем даже после длительной эксплуатации. Во-вторых, большая долговечность, алюминиевая печатная плата имеет более длительный срок службы по сравнению со стекловолокном. В-третьих, они безвредны для окружающей среды. Алюминиевые листы нетоксичны и экологически чисты, и их легко перерабатывать.
TПрименение печатных плат
Медицинские приборы
От кардиостимуляторов, крошечных камер, используемых в малоинвазивной хирургии, до крупного медицинского оборудования, такого как рентгеновское оборудование и КТ-сканеры, платы печатных плат играют важную роль. Например, гибкие и жестко-гибкие печатные платы, которые имеют небольшой размер, малый вес и высокую плотность, могут использоваться для производства более компактных и легких медицинских устройств, а для некоторых сложных медицинских устройств жестко-гибкие печатные платы являются особенно идеальным выбором.
Аэрокосмическая индустрия
С развитием аэрокосмических технологий также растет спрос на печатные платы, используемые в самолетах, спутниках, беспилотниках и другой авионике. В этих приложениях часто используются печатные платы небольшого размера, поддерживающие сложные схемы. Среди них наиболее широко используются жесткие, гибкие и жестко-гибкие печатные платы, которые используются в приборных панелях, системах управления полетом, управления полетом и безопасности. Их небольшая и легкая конструкция снижает общий вес оборудования, что снижает требования к расходу топлива.
Бытовая электроника
Печатные платы можно найти в электронных устройствах, которые обычно используются дома и в офисе, например, в компьютерах, смартфонах, телевизорах, бытовой технике, развлекательных системах и т. д. Эти продукты предъявляют высокие требования к печатным платам, включая их надежность, вес и характеристики рассеивания тепла.
Промышленное оборудование
Большая часть современного промышленного оборудования управляется электроникой, что приводит к росту спроса на печатные платы в отрасли. Такое оборудование, как производственное оборудование, измерительное оборудование, силовое оборудование, роботы, требует печатных плат. Поскольку промышленное оборудование обычно работает в суровых условиях, печатные платы, используемые в промышленных условиях, должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать химическое воздействие, физические удары, высокие температуры и другие неблагоприятные факторы.
Освещение
Благодаря высокой энергоэффективности и более длительному сроку службы светодиодов они становятся все более популярными на различных рынках, что приводит к более широкому использованию светодиодных печатных плат, особенно печатных плат с алюминиевой подложкой, которые обладают лучшим рассеиванием тепла по сравнению с другими типами печатных плат.
Военные и Оборона
Военное и оборонное оборудование также неотделимо от печатных плат, которые требуются для транспортных средств, компьютеров, средств связи и оборудования для мониторинга. Печатные платы, используемые в этой области, должны быть очень прочными и надежными, а также выдерживать экстремальные температуры и погодные условия.
Как изготовить печатную плату?
- Шаг 1 – Проектирование печатной платы
Перед производством нам нужно сначала сделать проект печатной платы на основе требований проекта. Проектирование обычно выполняется с использованием компьютерного программного обеспечения, такого как Altium Designer, OrCAD, Pads и т. д. И когда мы закончили проектирование, нам нужно преобразовать его в формат Gerber, который включает в себя важную информацию, такую как схемы сверления, отверстия, символы компонентов.
- Шаг 2 – Печать дизайна
Мы используем специальный принтер, называемый плоттером, для печати дизайна печатной платы. Плоттер отличается высокой точностью, которая может отображать детали и слои печатных плат, что очень полезно для производителей при визуализации печатных плат. И есть два цвета, которые будут показаны в пленке: прозрачные чернила и черные чернила. Для внутренних слоев прозрачные чернила представляют непроводящие области, а черные чернила представляют проводящие медные дорожки и схемы. В то время как для внешних слоев их значение противоположно.
- Шаг 3. Удаление меди.
Чтобы продолжить производство печатной платы, мы должны удалить лишнюю медь во внутренних слоях платы с помощью растворителя меди, и желаемая медь может остаться нетронутой. Количество используемого растворителя для травления меди может варьироваться, например, большая печатная плата требует использования большего количества меди и времени.
- Шаг 4 – Выравнивание слоев
На этом этапе печатная плата переходит к следующему этапу: выравнивание слоев. Как внутренние, так и внешние слои должны быть выровнены с помощью оптического перфоратора, который может вводить штифт через отверстия для выравнивания слоев печатных плат.
- Шаг 5 – Проверка
Нет возможности исправить ошибки внутренних слоев, если слои собраны вместе, поэтому проверка является очень важным шагом. Автоматическая оптическая инспекционная машина будет использоваться для обеспечения отсутствия дефектов на платах. Используя лазерный датчик, машина будет тщательно сканировать слои и генерировать цифровое изображение для сравнения с исходным файлом Gerber. Если в ходе процесса будет обнаружено какое-либо несоответствие, машина представит сравнение, чтобы мы могли узнать больше подробностей.
- Шаг 6. Ламинирование слоев
Сначала слои будут скреплены вместе с помощью металлических зажимов, а слой препрега будет расположен на выравнивающей чаше. Затем слой подложки будет покрыт препрегом, прежде чем будут размещены слои медной фольги. И еще больше листов препрега будут покрыты поверх медного слоя. Наконец, алюминиевая фольга и медная пресс-пластина завершают стопку.
- Шаг 7 – Нажатие слоев
Чтобы спрессовать эти слои, необходимо пробивать штифты через слои, чтобы они были выровнены, затем прессовальные машины будут применять к слоям тепло и давление, чтобы расплавить эпоксидную смолу внутри препрега и сплавить слои вместе.
- Шаг 8 – Сверление
Перед сверлением нам необходимо использовать рентгеновские аппараты для определения мест сверления, затем применяется управляемое компьютером сверло для выполнения отверстий в каждом слое. После завершения сверления лишняя медная проволока на краю панели будет удалена контурным инструментом.
- Шаг 9 - Покрытие
После сверления печатная плата будет покрыта. Мы используем химическое осаждение, чтобы сплавить все слои вместе, и плата будет тщательно очищена с использованием других химических растворов, которые покроют поверхность панели тонким слоем (около 1 микрона) меди, которая войдет в просверленные отверстия.
- Шаг 10 – Визуализация внешнего слоя
На этом этапе мы наносим слой фоторезиста на внешний слой перед визуализацией. Во время процесса следует отметить, что он должен находиться в стерильной комнате, чтобы изолировать загрязнения от поверхности слоя. Затем мы используем ультрафиолетовый свет для затвердевания фоторезиста, в то время как любой нежелательный фоторезист будет удален.
- Шаг 11 - Покрытие
Точно так же, как мы делали на шаге 9, нам нужно покрыть панель тонким слоем меди. Затем панель будет покрыта тонким слоем олова. Во время этого процесса мы можем удалить ненужную медь и защитить медь внешнего слоя от травления на следующем шаге.
- Шаг 12 - травление
Применяя химический раствор, мы можем удалить нежелательную медь на этом этапе, в то время как желаемая медь, которая защищена оловом, все еще может оставаться. Этот этап может установить проводящие области и соединения плат печатной платы.
- Шаг 13 – Нанесение паяльной маски
Перед нанесением паяльной маски обе стороны панели необходимо очистить. Затем на панель наносится эпоксидная паяльная маска. Затем для удаления нежелательной паяльной маски применяется ультрафиолетовый свет, а желаемая паяльная маска запекается в печи для отверждения.
- Шаг 14 – Шелкография
На этом этапе мы печатаем важную информацию на плате, что является очень важным этапом. И как только он будет завершен, печатная плата перейдет к последнему процессу покрытия и отверждения.
- Шаг 15 – Отделка поверхности
В зависимости от различных требований печатная плата может быть покрыта паяемым покрытием, которое может улучшить качество пайки.
- Шаг 16 - Тестирование
Перед поставкой печатной платы заказчику необходимо провести электрические испытания платы, чтобы проверить ее функциональность и подтвердить ее соответствие оригинальному проекту.
Woочий с MOKO для ваших проектов печатных плат
Проектирование и производство печатной платы — очень сложный процесс. Для обеспечения качества печатной платы необходимо обеспечить высококачественное выполнение каждого звена, поскольку ошибки, допущенные в любом звене, приведут к выходу из строя всей печатной платы. Поэтому очень важно найти профессионального поставщика.
MOKO Technology, как ведущий производитель печатных плат в Китае, поставляет печатные платы премиум-класса клиентам уже 17 лет. Наш обширный опыт позволяет нам уверенно справляться с различными проектами печатных плат, что еще важнее, у нас есть сертификация по ISO9001:2015, ISO14001, ISO13485, ROHS, BSCI и UL, поэтому качество наших печатных плат гарантировано. Ежедневная мощность производства печатных плат в MOKO достигает 1000 квадратных метров, а сборка печатных плат может достигать 100,000,000 XNUMX XNUMX единиц в месяц, что гарантирует нам возможность поставки вам печатных плат в короткие сроки. Если вы ищете производство печатных плат, которое всегда будет соответствовать вашим требованиям как по качеству, так и по цене, MOKO — ваш выбор.
